day32-線程基礎02

来源:https://www.cnblogs.com/liyuelian/archive/2022/09/04/16655895.html
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線程基礎02 3.繼承Thread和實現Runnable的區別 從java的設計來看,通過繼承Thread或者實現Runnable介面本身來創建線程本質上沒有區別,從jdk幫助文檔我們可以看到Thread類本身就實現了Runnable介面 實現Runnable介面方式更加適合多個線程共用一個資源的情 ...


線程基礎02

3.繼承Thread和實現Runnable的區別

  1. 從java的設計來看,通過繼承Thread或者實現Runnable介面本身來創建線程本質上沒有區別,從jdk幫助文檔我們可以看到Thread類本身就實現了Runnable介面
  2. 實現Runnable介面方式更加適合多個線程共用一個資源的情況,並且避免了單繼承的限制,建議使用Runnable介面
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3.1多線程售票問題

編程模擬三個售票視窗售票100張,分別使用繼承Thread類和實現Runnable介面的方法,並分析有什麼問題?

1.使用繼承Thread的方法:

package li.thread;

//使用多線程,模擬三個視窗同時售票共100張
public class SellTicket {
    public static void main(String[] args) {

        SellTicket01 sellTicket01 = new SellTicket01();
        SellTicket01 sellTicket02 = new SellTicket01();
        SellTicket01 sellTicket03 = new SellTicket01();

        sellTicket01.start();//啟動售票線程
        sellTicket02.start();//啟動售票線程
        sellTicket03.start();//啟動售票線程
    }
}

//1.使用繼承Thread類的方式
class SellTicket01 extends Thread {

    //多個對象共用同一個靜態成員變數(多個實例的static變數會共用同一塊記憶體區域)
    private static int ticketNum = 100;//讓多個線程共用ticketNum

    @Override
    public void run() {
        while (true) {

            if (ticketNum <= 0) {
                System.out.println("售票結束...");
                break;
            }

            //休眠50毫秒,模擬
            try {
                Thread.sleep(50);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }

            System.out.println("視窗:" + Thread.currentThread().getName() + "售出一張票 "
                    + "剩餘票數:" + (--ticketNum));
        }
    }
}
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一個顯然的問題是,剩餘票數竟然是負數!

原因是:每個線程都要進行票數判斷才能進行下一步操作,假設某時刻票數還剩2張,此時線程0判斷條件ticketNum <= 0不成立;於此同時,線程1線程2也同時進行了判斷,三者都通過了判斷,於是都認為此刻票數為2,都進行-1售票操作。於是三者結束後就會出現總票數為-1 的情況。

可以看到,造成票數超賣的主要原因是三個線程同時操作一個資源。

2.使用實現介面Runnable的方式:

package li.thread;

//使用多線程,模擬三個視窗同時售票共100張
public class SellTicket {
    public static void main(String[] args) {

        SellTicket02 sellTicket02 = new SellTicket02();
        new Thread(sellTicket02).start();//第1個線程-視窗
        new Thread(sellTicket02).start();//第2個線程-視窗
        new Thread(sellTicket02).start();//第3個線程-視窗
    }
}

class SellTicket02 implements Runnable {

    private int ticketNum = 100;

    @Override
    public void run() {
        while (true) {

            if (ticketNum <= 0) {
                System.out.println("售票結束...");
                break;
            }

            //休眠50毫秒,模擬
            try {
                Thread.sleep(50);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }

            System.out.println("視窗:" + Thread.currentThread().getName() + "售出一張票 "
                    + "剩餘票數:" + (--ticketNum));
        }
    }

}
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可以看到,實現介面Runnable的方式同樣發生了票數為負數的情況,原因與上面一致,是由於多個線程同時操作一個資源而造成的。

要解決類似的問題,就要引入線程的同步和互斥的概念。該問題將在之後解決。

4.線程終止

  • 基本說明:
  1. 當線程完成任務後,會自動退出
  2. 還可以通過使用變數來控制run方法退出的方式來停止線程,即通知方式

例子:

啟動一個線程t,要求在main線程中去停止線程t,請編程實現。

package li.thread.exit_;

public class ThreadExit_ {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        T t = new T();
        t.start();

        //如果希望main線程可以去控制 t1線程的終止,必須可以修改loop
        //讓 t1退出run方法,從而終止 t1線程 -->稱為 通知方式

        //讓主線程休眠 10秒,在通知 t1線程退出
        System.out.println("主線程休眠10秒...");
        Thread.sleep(10*1000);

        t.setLoop(false);
    }
}

class T extends Thread {
    int count = 0;

    //設置一個控制變數
    private boolean loop = true;

    @Override
    public void run() {
        while (loop) {
            try {
                Thread.sleep(50);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("T 運行中..."+(++count));
        }
    }

    public void setLoop(boolean loop) {
        this.loop = loop;
    }
}
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可以用於一個線程通過變數控制另一個線程終止的情況。

5.線程常用方法

  • 常用方法第一組:
  1. setName //設置線程名稱,使之與參數name相同
  2. getName //返回該線程的名稱
  3. start //使該線程開始執行;Java虛擬機底層調用該線程的start0()方法
  4. run //調用線程對象run方法
  5. setPriority //更改線程的優先順序
  6. getPriority // 獲取線程的優先順序
  7. sleep //在指定的毫秒數內讓當前正在執行的線程休眠(暫停執行)
  8. interrupt //中斷線程

註意事項和細節:

  • start方法底層會創建新的線程,調用run,run就是一個簡單的方法調用,不會啟動新的線程
  • 線程優先順序的範圍
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  • interrupt,中斷線程,但並沒有真正地結束線程。所以一般用於中斷正在休眠的線程
  • sleep:線程的靜態方法,使當前線程休眠

例子1:

package li.thread.method;

public class ThreadMethod01 {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        //測試相關方法
        T t = new T();
        t.setName("jack");//設置線程的名稱
        t.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY);
        t.start();//啟動子線程

        //主線程列印5句hi,然後中斷子線程的休眠
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            Thread.sleep(1000);
            System.out.println("hi" + i);
        }

        System.out.println(t.getName() + "線程的優先順序=" + t.getPriority());
        t.interrupt();//當執行到這裡的時候,就會中斷 t線程的休眠
    }
}

class T extends Thread {//自定義的線程類

    @Override
    public void run() {
        while (true) {//每隔5秒吃100個包子,然後休眠5秒,再吃...
            for (int i = 0; i < 100; i++) {
                //Thread.currentThread().getName()獲取當前線程的名稱
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "吃包子~~~" + i);
            }
            try {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "休眠中~~~");
                sleep(20000);//休眠20秒
            } catch (InterruptedException e) {
                //當該線程執行到一個interrupt方法時,就會catch一個異常,可以加入自己的業務代碼
                //InterruptedException是捕獲到一個中斷異常
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "被interrupt了");
            }
        }
    }
}
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  • 常用方法第二組:
  1. yield:線程的禮讓。讓出cpu,讓其他線程執行,但禮讓的時間不確定,所以也不一定禮讓成功。

  2. join:線程的插隊。插隊的線程一旦插隊成功,則肯定先執行完插入的線程的所有任務

案例:創建一個子線程,每個1秒輸出hello,輸出20次;主線程每隔1秒輸出hi,輸出20次。要求:兩個線程同時執行,當主線程輸出5次後,就讓子線程運行完畢,主線程再繼續。


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